流動式起重機典型安全事故原因分析

朱長建，單增海

（1. 南京工程學院，江蘇 南京 211167；2. 徐州重型機械有限公司，江蘇 徐州 221004）

流動式起重機（包括汽車起重機、全地面起重機、履帶起重機、越野輪胎起重機等）是冶金、風電、高鐵、核電、石化等重大工程施工的關鍵裝備，在基礎建設中發(fā)揮著不可替代的作用。由于其兼具汽車行駛和吊裝作業(yè)功能，是工程機械領域中工況最復雜、施工危險性最大、行駛速度最快、運維管理最困難的產(chǎn)品門類之一。據(jù)中國工程機械工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，截至2017年底，中國工程機械主要產(chǎn)品保有量690萬～747萬臺，其中輪式起重機21.0萬～22.8萬臺，中國已經(jīng)成為全球流動式起重機保有量最多的國家。

全球每年都會發(fā)生多起流動式起重機吊裝或行駛的重大事故。2011年10月11日，甘肅酒泉，1000t履帶起重機由于基礎不穩(wěn)造成5死1傷；2014年10月14日，青海省興?？h1臺20t汽車起重機超載行駛下長坡，連撞20車、9人死亡……對流動式起重機典型事故及其原因進行分析、研究，不僅能夠為其安全使用提供借鑒，同時能夠為我國流動式起重機設計安全、施工安全管理、市場使用規(guī)范、標準制定等提供參考。

1 事故樣本選擇

收集國內(nèi)外流動式起重機案例151起，其中87起案例資料能夠描述出事故現(xiàn)場和原因，其余案例因?qū)儆谛侣剤蟮阑蚪y(tǒng)計資料，無法分析出事故原因。對于起重機行駛的一般性事故，主要由交通管理部門處理，未列入統(tǒng)計；但是對于重大行駛事故（如自燃），問題原因復雜，一般通過司法途徑解決，納入典型事故進行分析。因越野輪胎起重機主要在港口等內(nèi)部作業(yè)，噸位小、事故少、事故資料缺乏，不在統(tǒng)計范圍內(nèi)。所選樣本按產(chǎn)品類型分析，汽車起重機占58.6%，全地面起重機占32.2%，履帶起重機占9.2%，起重機類型占比符合市場概率；按起重能力分析，最大起重量≤80t產(chǎn)品占58.6%，80～300t產(chǎn)品占26.4%，≥300t的產(chǎn)品占14.9%，樣本的起重能力具有代表性。

2 事故現(xiàn)象統(tǒng)計

87起流動式起重機事故現(xiàn)象相對集中（見表1），主要分為作業(yè)事故和行駛事故。

2.1 作業(yè)事故

作業(yè)事故包括起重機失穩(wěn)傾翻、金屬結構破壞、重物跌落（包括脫繩、斷繩、脫鉤和斷鉤等）、擠傷、觸電事故以及其他機械事故。其中因為超載、地基不穩(wěn)、工況選擇不當?shù)仍斐傻氖Х€(wěn)傾翻（占43.68%）是流動式起重機區(qū)別于其他類型起重機的典型特征，而失穩(wěn)傾翻一般會帶來起重機斷臂（占33.33%）。當起重機超載，實際的起重能力大于設定能力時，吊裝過程中晃動容易引起起升制動機構失控（占12.64%），造成重物脫落。

按照國務院令第549號《特種設備安全監(jiān)察條例》，造成3人以上10人以下死亡或者起重機械整體傾覆，屬于較大事故；造成3人以下死亡或者10人以下重傷，或者起重機械主要受力結構件折斷或者起升機構墜落的，屬于一般性事故。87起起重機典型事故中，起重機在作業(yè)中失穩(wěn)傾翻占43.68%，為較大事故。

2.2 行駛事故

行駛事故包括機構失控（如轉(zhuǎn)向、制動等）、金屬結構破壞（包括車架、支腿、傳動軸等）、發(fā)動機失速、自燃及其他機械事故。對于80t以上的起重機，在不同作業(yè)工地轉(zhuǎn)場時，配重、起重臂、支腿等需要拆除，另外用貨車運輸。但是如果轉(zhuǎn)場時不進行拆裝，會因行駛嚴重超載引起轉(zhuǎn)向、制動等失靈（占4.60%），甚至因發(fā)動機負荷大、散熱能力不足，造成行駛自燃（占5.75%）。

3 事故原因分析

由于流動式起重機高流動性、吊裝對象不固定、施工環(huán)境不固定，中國80%的起重機客戶為個體經(jīng)營，安全意識淡薄，管理粗放，人員技能培養(yǎng)不精，施工方案論證不夠，造成施工安全風險高于國際同類市場。雖然GB/T 6067.1-2010《起重機械安全規(guī)程 第1部分：總則》從起重機選擇、工況選擇、空中調(diào)運、起重機拆裝等都有嚴格的安全規(guī)范，但是87起事故都沒有嚴格按照標準執(zhí)行，大多數(shù)事故還是多種原因耦合造成的（見表2）。

3.1 安全意識淡薄是事故的最根本原因

安全意識淡薄主要表現(xiàn)在：沒有制定嚴格的規(guī)章制度或者規(guī)章制度執(zhí)行不嚴格，人員管理職責執(zhí)行不到位，缺乏嚴密的轉(zhuǎn)場和吊裝策劃，對起重機的維護保養(yǎng)不重視等。87起典型事故中：監(jiān)督管理缺失占78.16%；違章作業(yè)或違章指揮占70.11%；施工方案不完善或未按照施工方案施工占14.94%；操作人員技能差或失職占11.49%。2014年9月，1臺200t全地面起重機在山西晉城吊裝廠房鋼結構件時，駕駛員在視線完全被遮擋的情況下吊裝作業(yè)，起重機失穩(wěn)傾翻，造成變幅缸下鉸點撕裂，轉(zhuǎn)臺中部嚴重扭轉(zhuǎn)撕裂，基本臂、2節(jié)臂筒體嚴重變形、3節(jié)臂折斷等嚴重后果（見圖1）。

表1 起重機典型事故現(xiàn)象統(tǒng)計

表2 起重機典型事故原因統(tǒng)計

3.2 超載是多起事故的直接原因

流動式起重機不同配置、不同工況下具有不同的起重性能。為了節(jié)約吊裝成本、時間等，超載已經(jīng)成為吊裝行業(yè)常態(tài)。87起事故中，超載48起，占55.17%。用戶為了超載，額外增加配重、使用挖掘機等穩(wěn)定支腿，甚至通過更改力矩限制器設置、電路等，躲避力矩限制器對起重能力的限制。長期超載不僅破壞起重機的支腿、吊臂、轉(zhuǎn)臺等結構件，同時卷揚等機構的可靠性也受到影響。2018年12月，在江西樟樹碼頭，用戶把力矩限制器的壓力傳感器替換為外接的電位計，使安全保護裝置失效，實際吊重超出起重機設計的額定起重能力1.55倍，造成4、7節(jié)臂報廢，伸縮油缸報廢（見圖2）。

3.3 維護保養(yǎng)不當為事故埋下安全隱患

由于起重機作業(yè)環(huán)境惡劣、長期超載造成零部件疲勞，如果不規(guī)范進行機構保養(yǎng)、結構保養(yǎng)、油液保養(yǎng)等，容易造成機構失控、結構件斷裂等重大事故。87起事故中，維護保養(yǎng)不當22起，占25.29%。2009年3月，在上海市發(fā)生一起德國500t起重機作業(yè)失控事故，事故原因是5節(jié)臂臂銷缺乏潤滑、彈簧復位不好，吊臂伸縮過程的震動致使臂銷脫落，7節(jié)吊臂全部失速縮回，造成臂筒體變形，變幅油缸爆裂、吊臂機構撕裂（見圖3）。

圖1 視野遮擋造成折臂

圖3 起重臂缺乏維護保養(yǎng)

圖2 用電位計代替真實數(shù)據(jù)

圖4 起重機伸出時行駛造成傾翻

3.4 行駛安全性一直未引起行業(yè)的警覺

起重機的行駛主要包括公路行駛、工地轉(zhuǎn)場、牽引行駛、吊重行駛等，由于質(zhì)量重、配置多、重心高、車身長、路面差等原因，起重機的行駛風險高于重卡。起重機主要行駛安全問題是：（1）行駛時超出額定重量，造成車軸損壞、傳動機構損壞、制動力不足、發(fā)動機超負荷工作而自燃等；（2）超速行駛帶來的慣性大、車輛失控；（3）吊重行駛時因地基不牢、載荷晃動等引起車輛傾翻；（4）在轉(zhuǎn)場時沒有收回起重臂等作業(yè)裝置引起傾翻。2014年7月，在贊比亞發(fā)生一起50t起重機傾翻事故，造成5節(jié)臂、支腿等報廢，主要原因是駕駛員JHON沒有把吊臂、支腿收回就進行起重機移位，路面不平引起重心偏離（見圖4）。

4 結束語

流動式起重機的安全使用涉及到起重機的設計、制造、施工環(huán)境、施工對象等多個因素，以及起重機司機、用戶、租賃方、施工方、主機廠等多個管理環(huán)節(jié)?？刂破鹬貦C重大事故發(fā)生，關鍵在管理，加強監(jiān)督管理是當前降低事故發(fā)生的重要舉措。隨著智能化技術的進步，其安全裝置有效性、工況管理合理性的提升，以及通過物聯(lián)網(wǎng)和黑匣子記錄的作業(yè)和行駛大數(shù)據(jù)，將為起重機安全使用提供技術保障。